IV
BIOLOGÍA INTERNACIONAL
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato- internacional/biologia-nivel-superior/
Idea fundamental:
La supervivencia con5nuada de organismos vivos, entre ellos los seres humanos, depende de la existencia de comunidades sustentables
Presentación realizada a partir de la creada por Aureliano Fernández ( IES Martínez Montañes de Sevilla)
https://sites.google.com/site/
iesmmibiologia/
4.1. ESPECIES, COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS.
4.2. FLUJOS DE ENERGÍA.
4.3.CICLO DEL CARBONO.
4.4. CAMBIO CLIMÁTICO.
CONTENIDOS
4.1
BIOLOGÍA INTERNACIONAL
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato- internacional/biologia-nivel-superior/
https://www.telesurtv.net/news/04-de-Octubre-Dia-de-los-animales-20151001-0057.html
Naturaleza de las ciencias
§ Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las plantas y las algas son mayoritariamente autotróficas, si bien algunas especies vegetales no lo son. (3.1)
Comprensión
§ Las especies son grupos de organismos que pueden reproducirse potencialmente entre sí para producir descendencia férDl.
§ Los miembros de una especie pueden quedar aislados reproducDvamente en poblaciones separadas.
§ Para la nutrición, las especies uDlizan un método autotrófico o un método heterotrófico (un reducido número de especies disponen de ambos métodos).
§ Los consumidores son organismos heterótrofos que se alimentan de organismos vivos por ingesDón.
§ Los detriHvoros son organismos heterótrofos que obDenen los nutrientes orgánicos de los detritos mediante digesDón interna.
§ Los saprotrofos son organismos heterótrofos que obDenen los nutrientes orgánicos de organismos muertos mediante digesDón externa.
§ Una comunidad está formada por poblaciones de disDntas especies que viven juntas e interactúan entre sí.
§ Una comunidad forma un ecosistema por sus interacciones con el medio ambiente abióDco.
§ Los organismos autótrofos y los heterótrofos obDenen nutrientes inorgánicos del medio ambiente abióDco.
§ Los ciclos de nutrientes manDenen el suministro de nutrientes inorgánicos.
§ Los ecosistemas Denen el potencial de ser sustentables a lo largo de períodos de Dempo prolongados.
Habilidades experimentales
Ø Clasificación de las especies como organismos autótrofos, consumidores, detriHvoros o saprotrofos a parDr del conocimiento de su modo de nutrición.
Ø Organización de un mesocosmos cerrado para tratar de establecer condiciones de sustentabilidad (trabajo prácDco 5).
Ø Comprobación de la asociación entre dos especies usando la prueba de chi-‐cuadrado con los datos obtenidos de un muestreo basado en parcelas.
Ø Reconocimiento e interpretación de la significación estadísDca.
Mentalidad internacional
Ø Puede discuDrse la necesidad de sustentabilidad en las acDvidades humanas y los métodos necesarios para promoverla.
4.1 Especies, comunidades y ecosistemas
CONCEPTO DE ESPECIE
Las especies son grupos de organismos que pueden
reproducirse potencialmente entre sí para producir descendencia fértil.
Término clave
La especie es la unidad básica de la clasificación de los seres vivos.
Caballo Burro
Mulo (estéril = no puede reproducirse)
El caballo y el burro son especies diferentes
Porque aunque una yegua y un burro se pueden reproducir entre sí, su descendiente, el mulo, es
un híbrido estéril.
Ligre
(híbrido de león x Dgresa; estéril) Tigón o Dgrón
(híbrido de leona x Dgre; estéril)
León Leona Tigre o Dgresa
(la hembra sediferencia del macho porque Dene menos rayas)
El Dgre y el león son especies diferentes, porque sus descendientes son estériles
Estas «arañas de cara feliz» parecen diferentes,
pero dado que pueden reproducirse entre ellas, se
considera que son de la misma especie: Theridion
grallator
Puede parecer que la definición de especie es muy clara y definitiva, pero no es así: en la naturaleza hay muchos casos en los que es difícil aplicar esta
definición. Por ejemplo, muchas bacterias se reproducen principalmente de forma asexual. La
bacteria que se muestra a la derecha se está reproduciendo asexualmente por bipartición.
La definición de especie como un grupo de individuos capaces de reproducirse entre sí no es fácil de aplicar a organismos que se reproducen única o
principalmente de manera asexual.
https://www.youtube.com/watch?v=D-OfeWPgB24
AVES DEL PARAÍSO
Habitan en Papúa Nueva Guinea, y otras islas de Australasia.
https://www.google.es/maps/place/Pap
%C3%BAa+Nueva+Guinea/
@-3.6646714,134.4098009,3.77z/data=!4m5!
3m4!1s0x6859e8afbf0e9eaf:
0xdaf0e50d8e9c127a!8m2!3d-6.314993!
4d143.95555
Apareamiento: los machos realizan un elaborado singular cortejo consistente en danzas t movimientos repetitivos para desplegar su plumaje exótico.
Significado=>
§ Muestran a la hembra que están en buen estado físico y que serían una pareja apropiada.
§ Mostrar que son el mismo tipo de ave del paraíso que la hembra.
Dos individuos de la misma especie se aparean, se están CRUZANDO =>
la descendencia es fértil,
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?
q=tbn:ANd9GcSEa4Ha9o3ymYto8vG5hGa_ikX -eL3CXs0RTXWMMaFwcIWYKZN7_A
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?
q=tbn:ANd9GcRX2_llAtXmP7y9x_ekWRCxjr8rl uGWJ68pd-8stZn6Y1e8jl_0Mg
https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?
q=tbn:ANd9GcQ16T7S1oM5JQC PSwrHFxyLN10aJP1Qz7MqJm- lHgPkZx7LR_Rw
Dos individuos de la distinta especie se
aparean =>
ENTRECRUZAMIENTO
=> la descendencia NO es fértil (No se combinan los genes de
las dos especies)
El estudio de las relaciones entre los seres vivos y entre estos organismos y su medio ambiente.
Ecosistemas de Doñana: dunas móviles
Arrecife coralino
Ecosistemas de Doñana: monte mediterráneo
Ecosistemas de Doñana:
lagunas y marismas Sabana
Ecología
ECOSISTEMA
ECOSISTEMA
BIOTOPO BIOCENOSIS
O COMUNIDAD
HUMEDAD, TEMPERATURA, GASES, NUTRIENTES
SALINIDAD Y TIPO DE GASES
CONJUNTO DE POBLACIONES INTERRELACIONADAS
conjuntos de individuos de la misma especie que viven en un
área y tiempo determinado
Hábitat
Medio ambiente en el que normalmente vive una especie o emplazamiento de un organismo vivo.
Especie
Grupo de organismos capaces de reproducirse entre sí produciendo
una descendencia férDl.
Población
Grupo de organismos de la misma especie que viven en el mismo área al
mismo Dempo.
Comunidad o biocenosis
Grupo de poblaciones que viven e interaccionan en un determinado medio
]sico o biotopo.
h^p://www.flickr.com/photos/ 37563893@N00/5263147530
Ecosistema
Conjunto de una comunidad o biocenosis (factores bióDcos) y su biotopo (factores
abióDcos) y sus relaciones.
CONCEPTO DE POBLACIÓN
Los miembros de una especie pueden quedar aislados reproductivamente en poblaciones separadas.
Término clave
ECOSFERA=TIERRA=GAIA
Conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra
definición
biotopo Biosfera= biocenosis
Conjunto de todos los seres vivos de la Tierra
definición Formado por
Biocenosis o comunidad
Conjunto de poblaciones de seres vivos (animales, plantas y microorganismos) que conviven en el ecosistema y que se relacionan entre ellos
INDIVIDUOS
COMUNIDAD O BIOCENOSIS POBLACIONES
Los individuos de la misma especie que viven en un lugar y tiempo determinado constituyen una
población.
Una comunidad o biocenosis está formada por un conjunto de poblaciones que conviven en un ecosistema.
Las poblaciones de una misma especie pueden estar en contacto unas con otras, encontrarse esporádicamente o permanecer aisladas entre sí. Al irse aislando las poblaciones, los
individuos se van diferenciando hasta llegar un momento en que no pueden reproducirse entre sí y entonces se forman dos especies disDntas.
La culebra coral (Lampropel)s triangulum) se distribuye en
Norteamérica en disDntas poblaciones con caracterísDcas
fenoHpicas disDnDvas que dan lugar a disDntas subespecies.
Al dejar de reproducirse entre ellas, finalmente se originarán
al menos dos especies disDntas. Muchas veces los biólogos no son capaces de definir si dos poblaciones son
de la misma especie o no.
Variación geográfica de la culebra coral
Aislamiento geográfico
Aislamiento ecológico
Aislamiento por comportamiento
Aislamiento temporal
Aislamiento mecánico
Impedimento de la fusión de
gametos
Inviabilidad del híbrido o infer5lidad MECANISMOS
DE
AISLAMIENTO REPRODUCTIVO
ENTRE POBLACIONES
Las especies se encuentran en diferentes áreas que están separadas por una
barrera Psica, como u río o una cordillera.
Las especies se localizan en el mismo
área, pero ocupan dis5ntos hábitats y
rara vez se encuentran.
Las especies difieren en su ritual de apareamiento
Las especies se reproducen en diferentes estaciones
o en diferentes momentos del día.
Diferencias estructurales entre las
especies impiden el apareamiento.
Los gametos de una especie funcionan deficientemente en relación con los gametos de otras especies o en el
interior del conducto reproduc5vo de otras
especies.
Los embriones híbridos no se desarrollan adecuadamente;
los adultos híbridos no sobreviven en la naturaleza; o
los híbridos adultos son estériles o 5enen una
fer5lidad reducida.
Aislamiento mecánico: La incompatibilidad entre las partes del cuerpo.
Estos penes de caballitos del diablo ilustran lo complejos que pueden ser
los genitales de los insectos.
El experimento de la mosca de la fruta de Diane Dodd indica que el
aislamiento de poblaciones en ambientes disDntos (p. ej., con diferentes fuentes de alimento)
puede llevar al comienzo del aislamiento reproducDvo.
h^p://www.sesbe.org/evosite/evo101/VC1fEvidenceSpeciaDon.shtml.html
h^p://evoluDon.berkeley.edu/evolibrary/arDcle/0_0_0/evo_42_sp
DEFINICIÓN DE ESPECIACIÓN
La especiación es un suceso de formación de linajes que produce dos o más especies diferentes.
Imagina que estás mirando la punta del árbol de la vida que forma una especie de mosca de la fruta. Si vas hacia abajo en la filogenia hasta donde la ramita de la mosca de la fruta se conecta con el resto del árbol, ese punto de ramificación, y todos los demás puntos de ramificación del árbol, es un suceso de
especiación. En ese punto los cambios genéticos produjeron dos linajes diferentes de moscas de la fruta, donde anteriormente había sólo un linaje. Pero, ¿por qué y cómo sucedió?
El escenario: una población de moscas de la fruta silvestres está a lo suyo en
varios racimos de plátanos en putrefacción, poniendo sus huevos
alegremente en la blanda fruta …
Ocurre un desastre: un huracán arrastra hasta el mar los plátanos y las moscas de la fruta inmaduras que contienen. El
racimo de plátanos finalmente es arrastrado hasta una isla alejada de la costa del continente. Las moscas de la fruta maduran y emergen de su nido viscoso a la isla solitaria. Las
dos partes de la población, la continental y la insular, están demasiado alejadas para que el flujo génico las una. En este
punto todavía no se ha producido especiación: cualquier mosca de la fruta que volviera al continente podría aparearse
con las moscas del continente y producir descendientes sanos.
ESPECIACIÓN POR AISLAMIENTO GEOGRÁFICO
Las poblaciones divergen: las condiciones ecológicas son ligeramente diferentes en la
isla, por lo que la población isleña evoluciona bajo presiones selectivas diferentes y experimenta sucesos aleatorios
distintos que la población continental. La forma, las preferencias de alimentación y las
exhibiciones de cortejo cambian durante el transcurso de muchas generaciones de
selección natural.
Nos volvemos a encontrar: cuando otra tormenta vuelve a introducir las moscas isleñas en el continente, no se
aparearán fácilmente con las moscas del continente, ya que habrán desarrollado comportamientos de apareamiento diferentes. Las pocas
que sí que se apareasen con las moscas del continente producirían
huevos inviables debido a otras diferencias genéticas entre las dos poblaciones. El linaje se ha separado ahora que los genes ya no pueden fluir
entre las poblaciones.
Texto e imágenes tomados de h^p://evoluDon.berkeley.edu/
evolibrary/arDcle/0_0_0/evo_42_sp
Las tortugas que viven en las Islas Galápagos son las más grandes del mundo. A veces se han clasificado juntas como una misma especie, Chelinoidis nigra, pero recientemente se han separado en siete especies disDntas vivientes más tres exDntas.
Discuta si las siguientes observaciones indican si las poblaciones de cada isla son especies separadas:
▪ Las tortugas de Galápagos son malas nadadoras y no pueden viajar de una isla a otra por lo que no hibridarían naturalmente.
▪ Tortugas de diferentes islas Denen diferencias reconocibles en sus caracterísDcas, incluyendo la forma y el tamaña de la concha.
▪ Tortugas de diferentes islas han sido apareadas en zoos y han producido descendencia con menor ferDlidad y mayor mortalidad.
«Galapagos tortoise distribuDon map» de Fallschirmjäger -‐ Trabajo propio. Disponible bajo la licencia GFDL vía Wikimedia Commons -‐
h^p://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galapagos_tortoise_distribuDon_map.svg#/media/File:Galapagos_tortoise_distribuDon_map.svg Página 217. Biología. Editorial Oxford. Libro del Diploma Bachillerato Internacional
Una de las relaciones fundamentales que se producen en un ecosistema entre los organismos y entre los organismo y el medio son las relaciones alimenDcias o tróficas.
Todos los organismos necesitan un suministro de nutrientes orgánicos, como glucosa y aminoácidos, para su crecimiento y reproducción. Hay dos maneras de obtener dichos compuestos:
▪ Fabricando sus propios compuestos orgánicos a parDr de dióxido e carbono y otras sustancias inorgánicas : organismos autótrofos.
▪ A parDr de otros organismos que ya los hayan fabricado : organismos heterótrofos.
▪ Organismos mixotróficos => uDlizan ambos Dpos de nutrición. Ejemplo Euglena glacilis Dene cloroplastos y lleva a cabo la fotosíntesis cuando hay suficiente luz, pero también puede alimentarse de detritos o de organismos más pequeños por endocitosis.
El colibrí es una animal heterótrofo que se alimenta del
néctar de la planta autótrofa. http://protist.i.hosei.ac.jp/pdb/images/
mastigophora/euglena/gracilis/Itu-14/
gracilis_2c.html
h^p://goo.gl/fdRR2L
Euglena gracilis, se alimenta con métodos
autototrófico y heterótrofico.
Arabidopsis thaliana, planta herbácea modelo.
Nutrición autótrofa y heterótrofa.
Término clave Para la nutrición, las especies utilizan un método autotrófico o un método heterotrófico (un reducido número de especies disponen de ambos métodos).
Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las plantas y las algas son mayoritariamente autotróficas, si bien algunas especies vegetales no lo son. (3.1)
La gran mayoría de plantas y algas son autótrofas y realizan la fotosíntesis en los cloroplastos. Sin embargo hay algunas plantas y algas que no siguen esta tendencia ya que no Denen cloroplastos y no hacen fotosíntesis. Hay plantas parásitas que viven sobre otras plantas y que no Denen hojas ni son verdes, dependen por completo de otras plantas en las que insertan unas raíces especiales o haustorios para obtener la savia elaborada.
La Cuscuta (en amarillo) es una planta que parasita a otras plantas, en este caso creciendo sobre un saúco (verde).
«Cuscuta europaea bgiu». Publicado bajo la licencia CC BY-‐SA 3.0 vía Wikimedia Commons -‐ h^p://
commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuscuta_europaea_bgiu.jpg#/media/File:Cuscuta_europaea_bgiu.jpg.
¿Cómo decidir si estas plantas parásitas falsean la teoría de que las plantas y las algas son seres autótrofos, o si esta discrepancia no es significaDva?
▪ El número de plantas y algas heterótrofas es muy pequeño (menos del 1%).
▪ Las algas antecesoras de las que derivaron por evolución el resto de algas y todas las plantas sí tenían cloroplastos, por lo que han debido de perderlos en algún momento de su evolución.
▪ Plantas parásitas hay en disDntas familias de plantas, no sólo en una.
Estos patrones sugieren que las plantas parásitas han evolucionado repeDdamente a parDr de las plantas fotosintéDcas.
4.1. TENDENCIAS EN LA NUTRICIÓN DE PLANTAS Y ALGAS.(Página 217)
Autótrofos
Auto-‐alimentación
Organismos que sinteDzan sus moléculas orgánicas a parDr de moléculas inorgánicas simples y una
fuente energéDca externa
Productores
Fotoautótrofos
Fotosíntesis
Plantas, fitoplancton, algas
Quimioautótrofos
Quimiosíntesis
Bacterias quimiosintéDcas de fondos oceánicos
Los productores son organismos autótrofos que fabrican compuesto orgánicos a partir de
compuestos inorgánicos.
Fitoplancton
Los organismos autótrofos son los productores de materia orgánica. Se dividen en dos grupos:
▪ Fotoautótrofos o fotosintéDcos. UDlizan CO
2y la energía lumínica del Sol. En los ecosistemas acuáDcos son el fitoplancton (algas, proDstas y bacterias); en los terrestres, las plantas.
▪ Quimioautótrofos o quimiosintéDcos.
UDlizan también CO
2, pero la energía la obDenen de la oxidación de compuestos inorgánicos reducidos (sulfuro de hidrógeno, azufre, amoníaco, nitrito, etc.) Son bacterias quimiosintéDcas que se encuentran en las fumarolas negras de las dorsales oceánicas.
Productores
PRODUCTORES
(primer nivel trófico)
AUTÓTROFOS
FOTOSINTÉTICOS
QUIMIOSINTÉTICOS
¿QUIÉNES SON?
ORGANISMOS
CO2 + H2O + SALES MINERALES ===>MATERIA ORGÁNICA + O2 LUZ
• Reino monera (bacterias y cianobacterias).
• Algas (unicelulares y pluricelulares)
• Plantas superiores
FASES:
FASES producen su propia materia orgánica a partir de sustancias simples, amoniaco, sulfuro de hidrógeno, o metano.
1ª SUSTANCIA INORGÁNICA A ====è SUSTANCIA INORGÁNICA B + ATP.
2ª BIOSÍNTESIS ORGÁNICA (SIMILAR AL CICLO DE CALVÍN).
Reino monera.
Bacterias que no requieren la luz solar y son frecuentemente
las bacterias encontradas en el fondo de los océanos.
Plantas terrestres Fitoplancton
Bacterias
OXIDACIÓN
QUIMIOSINTÉTICOS QUIMIOAUTÓTROFOS
QUIMIOLITOTROFOS
La reacción de fotosíntesis se puede representar mediante la siguiente ecuación de términos.
Dióxido de carbono + agua => glucosa + oxígeno
La fotosíntesis produce la materia prima para la producción de biomasa.
PRODUCTORES
¿Para qué sirve la materia
orgánica producida en la fotosíntesis?
Respiración Producir materia
(parte de las moléculas orgánicas elaboradas en la fotosíntesis, sirve de materia prima para la construcción de macromoléculas,
con las que los productores se reproducen y crecen
)
MATERIA ORGÁNICA + O2 ==> ATP + CO2 + H2O + calor
Se almacena. Se forman tejidos vegetales, pudiendo ser transferida
en forma de alimento al resto de los niveles tróficos
consumidores y descomponedores)
Participan en el mantenimiento de los ciclos de materia:
de oxígeno, de carbono, de nitrógeno, etc.,
siendo importantes sumideros de CO2 y emisores de O2.
Los consumidores son organismos heterótrofos que se alimentan de
organismos vivos por ingestión.
Los organismos heterótrofos se pueden dividir en disDntos grupos según la fuente moléculas orgánicas que uDlicen y el método de captura empleado. Uno de estos grupos son los consumidores.
Los consumidores se alimentan de otros organismos, vivos o muertos recientemente.
Los consumidores ingieren su alimento. Es decir, ingieren un material que no ha sido digerido previamente por otros organismos. El consumidor lo digiere y absorbe los productos de la
diges:ón.
Heterótrofos
Otra fuente-‐alimentación
Organismos que obDenen su materia orgánica y su energía de otros seres vivos
CONSUMIDORES
Término clave
https://youtu.be/9L3NkzrJWPQ
https://www.diariopanorama.com/noticia/209520/
que-tipo-sangre-prefieren-mosquitos
Cómo los mosquitos usan 6 agujas para
chuparte la sangre
Un mosquito que se alimenta de la sangre de otro animal vivo es un
consumidor.
Un león que ha capturado una gacela y la mata es también un
consumidor.
Paramecium toma parHculas alimenDcias por ingesDón
Los consumidores se dividen en dos grupos:
▪ Consumidores primarios: se alimentan de autótrofos.
▪ Consumidores secundarios: se alimentan de consumidores primarios.
▪ Y así sucesivamente.
No siempre es fácil clasificar a unos organismos en un grupo ya que en la mayoría de los casos se alimentan de diversos Dpos de organismos.
Zooplancton, herbívoros, carnívoros y parásitos son consumidores.
Zooplancton
https://acuariofiliamarina.com/planton-fitoplanton-y-zooplancton/
PRODUCTORES
Herbívoros o CONSUMIDORES PRIMARIOS
(se alimentan directamente de los productores). Insectos, mamíferos herbívoros, zooplancton.
Carnívoros o depredadores o CONSUMIDORES SECUNDARIOS.
Ejemplo: Lobo, serpiente, lagartija, etc
Carnívoros finales (supedepredadores) o CONSUMIDORES TERCIARIOS.
Ejemplo: águila culebrera (se alimenta de serpientes y lagartijas)
CONSUMIDORES
C O N S U M I D O R E S
Todos son heterótrofos
●
En cada nivel puede tener ramificaciones:
○
Omnívoros: son los que se alimentan tanto de productores como de consumidores.
○
Carroñeros o necrófagos: se alimentan de cadáveres, como buitres y chacales.
○
Detritívoros o saprófitos: consumen fragmentos de materia orgánica, como ramas, hojas, desechos vegetales, heces y restos de animales. Ejemplo: las lombrices del suelo.
CONSUMIDORES
La función de los consumidores es
contribuir a la circulación de energía y de materia
a través del ecosistema
LOS CONSUMIDORES PRIMARIOS. HERBÍVOROS.
NÁSICOS
LOS CARACOLES SON HERBÍVOROS.
Y
OCASIONALMENTE SON DETRITÍVOROS.
http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los-animales-por-su.html
LOS CONSUMIDORES SECUNDARIOS Y TERCIARIOS.
CARNÍVOROS.
http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los-animales-por-su.html
OMNÍVOROS SON LOS ANIMALES QUE COMEN TANTO ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL COMO VEGETAL
LOS OSOS SON OMNÍVOROS PORQUE
COMEN PECES, FRUTA..
Y TODO LO QUE ENCUENTRAN
OSO PANDA COME BAMBÚ,
PERO TAMBIÉN HUEVOS Y OTROS ANIMALES
GALLOS Y GALLINAS COMEN GUSANOS Y TAMBIÉN
CEREALES
MARIQUITAS SE SUELEN ALIMENTAR DE LARVAS E INSECTOS PERJUDICIALES PARA LAS PLANTAS Y
DEL NÉCTAR DE LAS FLORES
BUITRES COMIENDO UN CADÁVER HIENAS
LOS CARROÑEROS, SON CARNÍVOROS Y SE ALIMENTAN DE LOS CADAVERES DE OTROS ANIMALES
DESCOMPONEDORES
Transforman la materia orgánica en materia
inorgánica
FUNCIÓN
Cierran el ciclo de materia (reciclan la
materia orgánica)
Todos los seres vivos al respirar liberan H2O y
CO2 que son necesarios para la vida vegetal pero no reciclamos todas las
moléculas necesarias, como las sales minerales.
¿De dónde proviene la materia orgánica que
descomponen?
Desechos (orina, sudor, heces).
Organismos muertos.
Tipos
DETRITÍVOROS SAPROTROFOS
Los detritívoros son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes orgánicos de los detritos mediante digestión interna.
Uno de los trabajos más voluminosos y úlDmos de Darwin fue un estudio de cómo las lombrices de Derra producen
suelo mientras se alimentan.
La lombriz de )erra (Lumbricus terrestris) ingiere enormes can)dades de )erra,
favoreciendo la aireación del suelo.
Cochinilla de la humedad (Armadillidium vulgare)
Quebrantahuesos (Gypaetus barbatus). Las aves carroñeras
también son detriHvoras.
Se alimentan de los numerosos restos de materia orgánica muerta producida por todos los organismos:
§ Restos de hojas y otras partes de las plantas
§ Plumas, pelos y otras partes muertas del cuerpo de los animales
§ Excrementos de los animales.
Los detriHvoros primero la ingieren, después la digieren internamente y, por úlDmo, absorben los nutrientes que conDenen.
Detritívoros
Término clave
h^p://darwin-‐online.org.uk/
EditorialIntroducDons/
Freeman_VegetableMouldandWorms.html
Larvas de los escarabajos peloteros se alimentan por la ingesDón de bolas que fabrican los padres
a parDr de excrementos
http://abajocomoarriba.blogspot.com/2017/05/el-simbolo-y-el-mito-del- escarabajo-un.html
Cucaracha gigante de Madagascar es detriHvora
ÁCAROS DE LAS PESTAÑAS
LOS ÁCAROS SON DETRITÍVOROS
EL OJO, LAS PESTAÑAS Y LOS ÁCAROS.
TODO EN UNO.
COMEN PIELES MUERTAS ÁCAROS DEL POLVO
QUE SE ENCUENTRAN EN LAS ALFOMBRAS, MANTAS...
Y COMEN PIELES MUERTAS
http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los- animales-por-su.html
Los saprótrofos son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes orgánicos de organismos muertos mediante digestión
externa.
Heterótrofos que viven sobre o inmersos en materia orgánica muerta (hojas caídas, cadáveres o excrementos), segregando enzimas diges)vos en ésta y absorbiendo los productos de la
digesDón.
Primero digieren, luego absorben.
Las bacterias y los hongos saprotrófos son descomponedores y liberan compuestos inorgánicos (fosfatos, nitratos, amoníaco, agua, dióxido de carbono, etc.) a par)r de las
biomoléculas devolviéndolos al medio.
Diferentes estados de una descomposición: h^p://en.wikipedia.org/wiki/DecomposiDon
Saprótrofos
Término clave
La vida secreta de los hongos: Bacterias descomponiendo compost. El compost es el producto
que se obtiene de la
descomposición parcial de residuos vegetales y animales.
http://www.sciencephoto.com/
http://youtu.be/B4PjX66JCV8
!
CASO PRÁCTICO. Pag 218
IDENTIFICACIÓN DE FORMAS DE NUTRICIÓN.
Ingieren organismos vivos o muertos recientemente
= CONSUMIDORES
Ingieren materia orgánica muerta = DETRITÍVOROS
Secretan enzimas al medio para digerir la materia orgánica muerta
= SAPRÓTROFOS
No secretan enzimas.
S ó l o r e q u i e r e n compuestos inorgánicos como CO2= AUTÓTROFOS Ingieren materia orgánica
mediante endocitosis (sin paredes celulares) o mediante el tubo
digesDvo
Con paredes celulares. No ingieren materia orgánica. Sin tubo
digesDvo Clave
dicotómica
Clasificación de las especies como organismos autótrofos, consumidores, detritívoros o saprótrofos a partir del conocimiento de su modo de nutrición.
Consiste en una serie de
pares de opciones
Comunidades o biocenosis
Las relaciones entre los organismos son complejas.
▪ A veces cuando dos especies interactúan una sale beneficiada y la otra perjudicada. Por ejemplo, un depredador y su presa o un parásito y su hospedador.
▪ En otros casos ambas especies se benefician. Por ejemplo, un colibrí y la planta a la que poliniza de la que toma su néctar.
Toda especie depende de otras para sobrevivir a largo plazo. Las poblaciones de especies no viven aisladas unas de otras. Una comunidad o biocenosis es un conjunto de poblaciones que viven juntas y que interactúan entre sí. En una comunidad suele haber cientos o miles de poblaciones de disDntas especies.
Arrecife coralino. h^p://
goo.gl/s4k8gU
Una comunidad está formada por poblaciones de distintas especies que viven juntas e interactúan entre sí.
Término clave
http://www.vash-tourism.ru/maldivy/maldivy-kupit-ili-vzyat-v-arendu-snaryazhenie-dlya-podvodnogo-plavaniya.html
TRABAJO DE CAMPO: ASOCIACIÓN ENTRE ESPECIES.(PÁGINA 221)
Las parcelas o cuadrantes son áreas de muestreo de forma cuadrada que se delimitan normalmente con un marco cuadrado. El muestreo mediante cuadrantes implica colocar repeDdas veces en posiciones al azar el cuadrante y registrar el número de organismos presentes cada vez.
h^p://www.oceanma^ers.org/programs/quadrats-‐3/
h^p://goo.gl/z2oL9w h^p://goo.gl/SPULxu
Con esta técnica podemos estudiar la presencia y distribución de especies en un área
determinado.
Comprobación de la asociación entre dos especies usando la prueba de chi‐ cuadrado con los datos obtenidos de un muestreo basado en parcelas.
La distribución de una, dos o más especies en un hábitat puede ser completamente al azar. Pero , también puede estar condicionada por factores, como los factores abióDcos (humedad, luz, temperatura, etc.), que pueden modificar dicha distribución. Por ejemplo, hay plantas que crecen mejor en suelos con pH básico que en suelos ácidos y al contrario. Por eso hay especies de plantas que suelen crecer juntas con una distribución agrupada.
La técnica de muestreo mediante cuadrantes permite:
A parDr del cuadrante podemos conocer o esDmar los siguientes parámetros:
▪ Ausencia, presencia y frecuencia: de una o varias especies de plantas (y animales inmóviles) contándolas y viendo la proporción de cuadrantes en las que aparece.
▪ Densidad: contando el número de individuos por unidad de superficie.
▪ Biomasa: arrancando y pesando un determinado Dpo de material (hierba, arbusto o herbáceas) dentro del cuadrante, podemos averiguar la canDdad de materia acumulada.
▪ Cobertura: mediante la esDmación del área del cuadrante cubierto por el porte de una planta.
Y a parDr de aquí podemos:
▪ Comparar la distribución de poblaciones de diferentes especies en una misma área (especie A frente a especie B).
▪ Comparar la distribución de poblaciones de la misma especie en diferentes áreas (siDo A frente a siDo B).
Distribución al azar
Distribución agrupada
Muestreo al azar con el cuadrante:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
x
x x o
o xo o o ox
xo o x
o x x
x x x x x
x
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Se hace un mapa del área a estudiar y se marcan dos ejes de coordenadas a lo largo
de sus bordes (X e Y). Se obDenen coordenadas al azar mediante un ordenador o una calculadora en número suficiente para que los datos sean fiables.
Eje X
Eje Y
En los cuadrantes elegidos aleatoriamente se idenDfican las
especies y luego se calcula su presencia o ausencia, su número,
cobertura, etc.
En el campo simplemente se trazan los ejes X e Y y se localizan las coordenadas del cuadrante
Y
Observación de datos
Cómo uDlizar el cuadrante
¿Qué debemos contar?
▪ Cuente las plantas sólo si están arraigadas en el suelo que queda en el interior del cuadrado: Es posible que necesite levantar el follaje para comprobar dónde se encuentran las raíces.
▪ En caso de poblaciones muy abundantes, como la hierba, el conteo de individuos es imposible.
▪ En su lugar, puede contar el porcentaje de cobertura. Sea consciente de las limitaciones e incluya una esDmación de la incerDdumbre en la tabla de resultados. Por ejemplo, en un cuadrante 5x5, la presencia en cada cuadrante pequeño representa una incerDdumbre del 4% de cobertura.
Fuentes de error
▪ Decida qué bordes caen “dentro” y cuáles
“fuera” (dos dentro y dos fuera).
▪ Cuente sólo los individuos que caen “dentro”
del cuadrante.
▪ Por ejemplo, en esta figura, contaríamos sólo
8 individuos. Hay 2 que no se cuentan porque
se consideran que han quedado “fuera”.
▪ Al comprobar la asociación de dos especies puede ser que haya una asociación posiDva, cuando una está presente también lo está la otra; que haya una asociación negaDva y no coincidan; o que no haya asociación y la distribución sea independiente.
▪ Hay dos posibles hipótesis:
▪ H
0: dos especies se distribuyen independientemente (hipótesis nula).
▪ H
1: dos especies están asociadas (ya sea posiDva o negaDvamente).
▪ Podemos verificar dichas hipótesis mediante una prueba o test estadísDco. Vamos a contar la presencia o ausencia de ambas especies mediante la técnica del cuadrante.
La variable que vamos a medir es presencia/ausencia, es una variable categórica no conDnua (vamos a contar, no a medir), por lo que la prueba chi-‐cuadrado es aceptable.
▪ La prueba chi-‐cuadrado es válida si se cumplen tres condiciones: la variable a medir es categórica o cualitaDva, la frecuencia que esperamos sea en total 5 o mayor de 5 y si las muestras han sido obtenidas al azar.
¿Estarán asociadas en su distribución estas especies
de plantas?
SIGNIFICACIÓN ESTADÍSTICA.Página 223.
Reconocimiento e interpretación de la significación estadística.
Veamos un ejemplo de asociación de especies contando las frecuencias observadas de dos especies (A y B) en una parcela, es decir, el número de cuadrantes que conDenen o no conDenen cada una de las dos especies. Una variable es la frecuencia de la especie A y la otra variable la frecuencia de la especie B.
1. Presentaremos los datos en una tabla de conDngencia (tabla que se uDliza para registrar la relación entre dos variables cualitaDvas o categóricas). Al ser dos variables será una tabla 2x2, con dos filas y dos columnas):
Tabla de
con5ngencia Especie B
presente Especie B
ausente Totales de filas Especie A
presente 54 94 148
Especie A
ausente 72 80 152
Totales de
columnas 126 174 300
2. Calculemos ahora las frecuencias esperadas para cada uno de los cuatro casos, de acuerdo con la hipótesis nula de que la distribución es independiente, mediante la siguiente fórmula:
Frecuencia esperada = Total filas x Total columnas Gran total
Gran total Las especies A y B están ambas
presentes en 54 cuadrantes La especies A está presente sola en 94 cuadrantes, en los que no está la especie B
3. Ampliamos la tabla para incluir también las frecuencias esperadas:
Tabla de con5ngencia
Especie B presente Especie B ausente
Totales de filas Obser-‐
vados Espera-‐
dos Obser-‐
vados Espera-‐
dos Especie A presente 54 148 x 126
300 94 148 x 174
300 148
Especie A ausente 72 152 x 126
300 80 152 x 174
300 152
Totales de columnas 126 174 300
Tabla de con5ngencia
Especie B presente Especie B ausente
Totales de filas Obser-‐
vados Espera-‐
dos Obser-‐
vados Espera-‐
dos
Especie A presente 54 62,2 94 85,8 148 Especie A ausente 72 63,8 80 88,2 152
Totales de columnas 126 174 300
3. Calculamos la chi-‐cuadrado a parDr de la fórmula:
4. Determinamos el número de grados de libertad a parDr de la fórmula:
Grados de libertad = (nº filas – 1) (nº columnas – 1)
En nuestro caso tenemos dos filas y dos columnas, por lo que:
Grados de libertad = (2 – 1) (2 – 1) = 1
5. Averiguamos en una tabla de χ
2el valor críDco para un nivel de significación (p) de 0,05 (5%), probabilidad de que las diferencias se deban al azar:
Grados de libertad Nivel de significancia de 0,05
1 3,84
2 5,99
3 7,81
4 9,49
6. Comparamos
▪ Si χ
2< valor críDco aceptamos la hipótesis nula: no hay diferencia significaDva y no hay asociación entre las especies. Es el caso de este ejemplo.
▪ Si χ
2> valor críDco rechazamos la hipótesis nula: sí hay diferencia significaDva y sí
hay asociación entre las especies.
Ac Dv id ad : “ As oc iac ió n en tr e var iab le s en u n ec os is te m a”
Un biólogo marino estudia cómo se distribuyen dos especies de lapas sobre las rocas en la zona intermareal. UDlizando la técnica de
cuadrantes observa muestras al azar y contabiliza el número de lapas de cada especie que se encuentran en la orilla superior de la marea alta y en la orilla inferior de la marea baja. Los resultados son:
Número de lapas de la
especie A Número de lapas de la especie B
Orilla superior 24 18
Orilla inferior 15 31
Verifique si se admite o no la hipótesis nula: “No hay diferencia significa)va en la distribución de las especies de lapa entre la orilla superior y la orilla inferior de la zona intermareal”.
Distribución de dos especies de lapa (Nacella)
CASO PRÁCTICO. Pag 223
Ecosistemas.
Una comunidad está compuesta por todos los organismos que viven en un área. Estos organismos dependen también del medio no vivo o abióDco en el que se desenvuelven: aire, agua, suelo o roca.
En algunos casos el medio abióDco ejerce una influencia poderosa sobre los organismos. Por ejemplo, en las costas la acción de las olas crea un hábitat muy especializado donde solo pueden sobrevivir organismos bien adaptados. En los acanDlados el Dpo de roca determina si hay salientes donde las colonias de aves puedan anidar.
Una comunidad forma un ecosistema por sus interacciones con el medio ambiente abiótico.
Término clave
Hay casos en los que organismos influyen sobre el medio abióDco, por ejemplo, cuando el avance de las dunas en las playas se deDene por las raíces de plantas como el barrón o carrizo (Ammophila arenaria). Las raíces de estas plantas estabilizan la arena y sus hojas rompen el viento, con lo cual
favorecen que se deposite más arena.
Las comunidades y su medio abióDco establecen un sistema complejo de relaciones cuyo conjunto consDtuye
un ecosistema.
Dunas en la playa de los Liencres / ANDRÉS FERNÁNDEZ
PARQUE NATURAL DE LAS DUNAS DE LIENCRES
Se producen interacciones complejas entre las comunidades, y entre los organismos y el medio ambiente abiótico => Se producen interacciones entre comunidades y el medio abiótico => ECOSISTEMAS.
FACTORES FÍSICOS o ABIÓTICOS EN UN BOSQUE TROPICAL
FACTORES ABIÓTICOS EN LA BAJAMAR DE UNA COSTA ROCOSA
FACTORES FÍSICOS EN UN LAGO
temperatura
Oxígeno disuelto
Turbidez ( cantidad de luz )
Nutrientes inorgánicos.
Los seres vivos necesitan un suministro constante de elementos químicos:
▪ Carbono, hidrógeno y oxígeno necesarios para hacer los compuestos orgánicos carbonados en los que se basa la vida (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).
▪ Nitrógeno y fósforo necesarios también para las biomoléculas.
▪ Otros (hierro, cobre, magnesio, etc.) se necesitan en pequeñas canDdades pero también son imprescindibles.
Los organismos autótrofos obDenen todos estos elementos del medio abióDco.
Los heterótrofos sin embargo algunos elementos los obDenen con el alimento (carbono, nitrógeno, fósforo) pero otros directamente de nutrientes inorgánicos presentes en el medio abióDco (sodio, potasio, calcio, etc.).
Los organismos autótrofos y heterótrofos obtienen nutrientes inorgánicos del medio ambiente abiótico.
Término clave
